[发明专利]一种抗风球型支座的转动机构

说明书

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，是一种可用于桥梁的支座产品，具体涉及一种抗风球型支座的转动机构。

背景技术

随着我国国民经济发展需要，近年来一大批大跨度、大承载力的斜拉桥及悬索桥相继开始设计和建造。这些斜拉桥及悬索桥的塔体内侧的侧面与梁体外侧侧面之间，竖直放置安装抗风支座，支座分别与塔身及梁体锚固连接。抗风支座能够限制由风力或地震力引起的梁体横桥向大距离摆动，承受梁体传递的横向水平力，同时能够满足梁体的横桥向位移、纵桥向位移和竖桥向位移，以及各向转角的需求。

目前，桥梁工程上应用的抗风支座主要分为抗风钢支座与盆式橡胶抗风支座两类。抗风钢支座与普通多向活动球型支座结构类似。此类抗风支座为了防止支座竖直放置时中座板滑出脱落，需将中座板结构设计成接近半球形，使得中座板凸球面放入一侧座板的球缺时，中座板质量重心位于球缺内部，并采用弹簧从抗风支座外侧将中座板与有球缺的座板拉紧。如此以来，这种结构使抗风支座体形庞大笨重，制造与安装过程较为困难；另外，受到现有规格弹簧的拉力、刚度及尺寸限制，上述抗风支座只能满足横桥向承载力小于10000kN的要求，更大承载力的抗风支座将不能实现。支座中座板平面一侧与支座另一侧座板平面组成的平面摩擦副，在不受横桥向载荷时处于非接触状态，中间有一定间隙，镶嵌在中座板平面一侧内的非金属滑板可能会脱出掉落，造成平面摩擦副失效；同时，平面摩擦副之间存在间隙，在梁体横桥向摆动时摩擦副两接触面易产生撞击，导致摩擦副的非金属滑板损坏。盆式橡胶抗风支座在盆腔内部镶嵌有橡胶板，通过橡胶板压缩变形实现承受水平反力和支座转动功能；橡胶材料易老化变硬，甚至最终失效，使支座失去承载及转动功能，不能够保证支座与桥梁的安全使用；受大直径橡胶板制造成型困难的限制，盆式橡胶抗风支座无法设计大承载力支座；受橡胶板压缩变形能力的限制，支座转动角较小，无法实现大转角的设计要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种抗风球形支座的转动机构。

本发明采用以下技术方案：

一种抗风球形支座的转动机构，所述的转动机构具有座板Ⅳ(7)、座板Ⅲ(6)和座板Ⅴ(15)；所述座板Ⅳ(7)是一侧为弧形球面，另一侧为平面的柱形钢板；所述座板Ⅳ(7)中部开有槽；座板Ⅳ(7)中部槽底面为弧形球面并与座板Ⅳ(7) 一侧的弧形球面为同心；所述座板Ⅲ(6)是一侧为弧形球面、另一侧为平面的柱形钢板；所述座板Ⅲ(6)位于座板Ⅳ(7) 的中部槽内，所述座板Ⅲ(6)弧形球面一侧与座板Ⅳ(7) 中部槽的弧形底面吻配贴合；所述座板Ⅲ(6)弧形球面上的碟形不锈钢板(9)与座板Ⅳ(7) 中部槽底面的碟形滑板(10)构成一对球面摩擦副；所述的座板Ⅴ(15)是一侧有弧形球缺的柱形钢件，所述座板Ⅴ(15)球缺面一侧与座板Ⅳ(7)的弧形球面吻配贴合，所述座板Ⅳ(7)弧形球面上的球面不锈钢板(13)与座板Ⅴ(15)球缺面上的球面滑板(14)构成另一对球面摩擦副；所述的座板Ⅳ(7)、座板Ⅲ(6)和座板Ⅴ(15)组成支座的转动机构；所述球面不锈钢板(13)与球面滑板(14)、碟形不锈钢板(9)与碟形滑板(10)组成的两对球面摩擦副实现支座的横桥向承载和转动的功能；所述的座板Ⅳ(7)、座板Ⅲ(6)和座板Ⅴ(15)中部均开有通孔，并通过连接件将所述座板Ⅴ(15)、座板Ⅳ(7)和座板Ⅲ(6)连接，将座板Ⅲ(6)的碟形不锈钢板(9)与座板Ⅳ(7)的碟形滑板(10)、座板Ⅳ(7)的球面不锈钢板(13)与座板Ⅴ(15)的球面滑板(14)之间压紧，实现两对球面摩擦副承压面始终接触紧密和支座的横桥向承载功能，保证载荷传递平稳均匀；完成组装后，所述支座的座板Ⅴ(15)、座板Ⅳ(7)和座板Ⅲ(6)所具有的所有弧形球面为同心球面，使得座板Ⅳ(7)能够向各个方向自由转动。

所述的座板Ⅲ(6)通过弹簧(5)连接有座板Ⅱ(4)；座板Ⅱ(4)与座板Ⅳ(7) 的平面一侧对应设置且所述的座板Ⅱ(4)与所述座板Ⅳ(7)之间具有间隙，使座板Ⅱ(4)与座板Ⅳ(7)具有一定相对运动的空间，在受到横桥向载荷作用时，座板Ⅱ(4)和座板Ⅳ(7)可以沿着横桥方向发生相对运动，实现支座的横桥向位移的功能。弹簧(5)位于座板Ⅲ(6)、座板Ⅱ(4)之间并嵌入座板Ⅱ(4)与座板Ⅲ(6)中。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：